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铝合金晶界特征与耐蚀性的相关性

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作者:
李蕊
导师:
贺春林
学科专业:
材料科学与工程 
文献出处:
沈阳大学 2016年
关键词:
铝合金论文  晶界特征分布论文  晶间腐蚀论文  电子背散射衍射论文  

摘要:铝合金的耐晶间腐蚀(IGC)性能与晶界析出相和晶界特征有密切关系。研究显示低∑CSL晶界比大角度晶界的晶界能低,IGC抗力更高,因此提高铝合金中低∑CSL晶界的比例可有效改进合金耐IGC性能。本文选用不同牌号的铝合金,通过不同热处理工艺来调节材料晶界析出相和晶界特征分布(GBCD)。用电子背散射衍射技术(EBSD)测定其GBCD,即确定出待研究区域的晶界类型是小角度晶界(∑1)、孪晶界(∑3)、低∑值重合位置点阵晶界(∑5-29)或大角度晶界(R),统计出不同类型晶界所占比例。用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察浸泡在室温pH=2的3.5%NaCl水溶液中样品的腐蚀形貌,获得铝合金GBCD与耐蚀性的相关性。通过实验得出以下结果:对7075Al进行再结晶处理,发现再结晶晶界上的成分为Zn和Mg含量高于基体的Al-Zn-Mg-Cu相,三叉晶界交界处有Al3Fe和Al18Mg3Cr2(E相)存在。分析了不同牌号铝合金GBCD,再结晶态7075Al中∑1、∑3、∑5-29、大角度晶界的比例分别是2.44%,2.20%,10.24%和85.12%。欠时效态6063Al依次是20.05%,0.94%,7.86%和71.14%;峰时效态6063Al依次是19.86%,1.68%,9.19%和69.27%;过时效态6063Al依次是19.9%,0.49%,7.73%和71.86%。欠时效态∑1的比例最高,峰时效态∑CSL比例最高,为10.87%。欠时效态L-LT面2024Al依次是15.31%,7.3%,21.07%和56.32%;峰时效态L-LT面依次是9.97%,8.1%,25.55%和56.39%;过时效态L-LT面依次是19.38%,5.54%,13.15%和61.94%;峰时效态L-ST面依次是7.87%,7.02%,13.4%和71.7%;峰时效态ST-LT面依次是7.08%,6.44%,10.3%和76.18%。2024Al过时效态L-LT面∑1比例最高,峰时效态L-LT面∑CSL比例最高为33.65%,GBCD得到优化。(3)研究了不同牌号铝合金GBCD和IGC的关系。再结晶态7075Al浸泡7h后∑1、∑3、∑5-29和大角度晶界被腐蚀晶界所占的比例分别是66.67%,72.73%,78.57%和91.49%;欠时效态6063Al依次腐蚀比例是35.8%,57.1%,53.4%和63.4%;峰时效态6063Al依次腐蚀比例是50.2%,64.7%,78.5%和85.2%;过时效态6063Al依次腐蚀比例是28.1%,33.3%,55.32%和78.03%。欠时效态L-LT面2024Al依次腐蚀比例是43.12%,50%,60.7%和67.33%;峰时效态L-LT面2024Al依次腐蚀比例是21.88%,30.77%,39.02%和40.88%;过时效态L-LT面2024Al依次腐蚀比例是19.64%,0,36.84%和48.04%;过时效态2024Al含有低能共格∑3晶界,造成此结果。峰时效态L-ST面依次腐蚀比例是18.92%,30.3%,34.92%和51.04%;峰时效态ST-LT面依次腐蚀比例是9.09%,36.67%,37.5%和45.63%。总体来说,三种牌号铝合金晶界的耐蚀性由强到弱都是∑1>∑3>∑5-29>大角度晶界。

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